Применение цинка – Применение цинка и оцинкование: металлоконструкций, труб, деталей, метизов

alexxlab | 17.09.2019 | 0 | Разное

Содержание

Цинк: полезные свойства и инструкция по применению

Цинк, который на самом деле является разновидностью металла — это незаменимый элемент, присутствующий в крайне малом количестве.

Когда вы слышите о цинке для здоровья, то, скорее всего, полагаете, что это эффективное натуральное средство от простуды, не более того. Другими словами, что он нужен изредка и только при большой необходимости.

На самом же деле, в малых количествах цинк необходим нашему организму каждый день.

Для чего нужен цинк?

  • он способствует выработке, росту и восстановлению гормонов;
  • укрепляет иммунитет;
  • облегчает пищеварение.

Кроме того, цинк обладает противовоспалительными свойствами, что делает его крайне полезным при ряде распространенных хронических состояний, таких как рак и сердечно-сосудистые заболевания.

В действительности цинк присутствует во всех тканях организма и необходим для здорового деления клеток. Он действует как антиоксидант, борется с повреждениями, вызванными свободными радикалами и замедляет процесс старения. Также цинк оказывает большое влияние на гормональный баланс. По этой причине даже небольшой дефицит этого элемента способен повысить риск бесплодия и диабета.

Недостаток цинка в рационе может быть связан с рядом негативных реакций, например, вы можете часто болеть, постоянно чувствовать усталость и слабость, также он может проявляться в виде недостаточной концентрации внимания, задержек роста и неспособности тела залечивать раны.

Цинк: полезные свойства

Пищевые источники цинка:

Животные источники:

  • Ягненок - 35% дневной нормы на 100 гр
  • Говядина - 32%
  • Цыпленок - 12,5%
  • Индейка - 12,5%
  • Йогурт (или кефир) - 12.% на 200 гр
  • Яйца - 7% дневной нормы на 1 большое яйцо
  • Лосось - 6%

Растительные источники (для веганов):

  • Нут - 32% дневной нормы на 1 чашку
  • Кешью - 23% дневной нормы на 1/4 чашки
  • Семена тыквы - 20% дневной нормы на 1/4 чашки
  • Грибы - 7% дневной нормы на 1 стакан
  • Какао-порошок - 3% дневной нормы на 1 столовую ложку

Сколько нужно цинка?

По данным Министерства сельского хозяйства США представленная ниже суточная норма потребления цинка зависит от возраста и половой принадлежности: (1)

Младенцы:

  • 0-6 месяцев: 2 миллиграмма/сутки
  • 7–12 месяцев: 3 миллиграмма/сутки

Дети:

  • 1–3 года: 3 миллиграмма/сутки
  • 4–8 лет: 5 миллиграммов/сутки
  • 9-13 лет: 8 миллиграммов/сутки

Подростки и взрослые:

  • Мужчины в возрасте от 14 лет и старше: 11 миллиграммов/сутки
  • Женщины в возрасте от 14 до 18 лет: 9 миллиграммов/сутки
  • Женщины в возрасте от 19 лет и старше: 8 миллиграммов/сутки

Как правило, цинк доступен в различных формах, включая пастилки для рассасывания, сиропы, гели и капсулы. Цинк также содержится во многих мультивитаминах и минеральных добавках. Такие добавки могут содержать цинк в форме глюконата цинка, сульфата цинка или ацетата цинка.

По имеющимся на сегодняшний день данным, все эти формы действуют достаточно схоже, поэтому нельзя выделить один тип добавки, который превосходил бы другие.

Симптомы дефицита цинка

Дефицит цинка - состояние, распространенное по всему миру. (2)

Дефицит цинка возникает в результате недостаточного потребления продуктов, содержащих цинк, либо при невозможности нормально усваивать и использовать полученный из пищи цинк, в результате нарушений пищеварения или крайне слабого здоровья кишечника, например, при синдроме повышенной проницаемости кишечника.

Кто наиболее подвержен дефициту цинка?

Как правило, риск дефицита цинка выше у тех, кто придерживается растительной диеты, исключающей мясо или молочные продукты, (веганы или вегетарианцы), поскольку в таком рационе отсутствуют самые главные источники цинка. Люди с серьезными проблемами с желудочным соком, хроническими проблемами с пищеварением, такими как синдром повышенной кишечной проницаемости или алкоголизм, также склонны к дефициту цинка.

И наконец, считается, что у женщин, принимающих противозачаточные таблетки или препараты гормонозаместительной терапии, риск дефицита цинка выше, поскольку данные препараты могут препятствовать связанной с гормонами роли цинка в организме.

Среди проявлений и симптомов дефицита цинка наиболее часто встречаются:

  • Изменения аппетита, включая тягу к соленому или сладкому
  • Изменения чувства вкуса и запаха
  • Потеря или набор веса
  • Облысение
  • Проблемы с пищеварением, включая диарею
  • Синдром хронической усталости
  • Бесплодие
  • Гормональные проблемы, включая ухудшение ПМС или симптомы менопаузы
  • Слабый иммунитет
  • Слабая концентрация внимания и память
  • Замедленная способность организма к заживлению ран, кожных инфекций или раздражения
  • Нарушение нормальной функции нервов

Польза цинка для здоровья

1. Укрепляет иммунитет и борется с простудными заболеваниями

Цинк часто используют в качестве натурального, безрецептурного средства от простуды или симптомов данной болезни. Прием цинка в течение не менее пяти месяцев снижает риск простудных заболеваний. Кроме того, принимая данную добавку во время болезни, вы быстрее придете в норму.

Исследования показывают, что цинк может препятствовать молекулярному процессу, который вызывает образование слизи и бактерий в носовых проходах. Ионический цинк, в зависимости от его электрического заряда, оказывает антивирусное действие, присоединяясь к рецепторам в носовых эпителиальных клетках и блокируя их влияние. (3)

Исследование, проведенное Медицинским образовательным центром города Чандигарх, Индия, показало, что, если испытуемые получали цинк в течение 24 часов с момента проявления симптомов простуды, то продолжительность таких симптомов значительно снижалась, по сравнению с контрольной группой, не получавшей добавки цинка. По сравнению с контрольной группой, в группе, получавшей цинк, гораздо меньше пациентов испытывали симптомы простуды на пятый и седьмой день после первого их проявления. (4)

2. Действует как мощный антиоксидант и помогает бороться с раком
рак

Цинк — это эффективное противовоспалительное и антиоксидантное вещество, которое способствует уменьшению окислительного стресса, снижает вероятность развития заболеваний, а также является натуральным средством для лечения рака. Цинк поддерживает здоровое деление клеток, предотвращает мутации раковых клеток и замедляет рост опухоли, особенно у пациентов пожилого возраста.

Когда исследователи с Медицинского факультета Мичиганского университета на 50 взрослых изучали потенциальную пользу приема добавок цинка, они обнаружили, что, по сравнению с группой плацебо, у группы, принимавшей добавки цинка, значительно снизился уровень маркёров окислительного стресса. У испытуемых, не принимавших добавки цинка, наблюдался высокий уровень воспалительных цитокинов, маркёров окислительного стресса в плазме и адгезивных молекул эндотелиоцитов. В результате приема добавок цинка также значительно снизилась частота побочных эффектов и инфекций, связанных с болезнями. (5)

3. Поддерживает гормональный баланс

Цинк благотворно влияет на гормональное здоровье и репродуктивную функцию, поскольку играет важную роль в производстве гормонов, например, естественным образом повышает уровень тестостерона, который имеет достаточно большое значение как для мужского, так и для женского организма. Также цинк оказывает влияние на женские половые гормоны. Более того, он даже причастен к формированию яйцеклеток и их выходу из яичников.

Женщинам цинк необходим для выработки эстрогена и прогестерона - гормонов, поддерживающих репродуктивное здоровье. И высокий, и низкий уровень эстрогена может привести к проблемам с менструальным циклом, скачкам настроения, раннему наступлению менопаузы, бесплодию. Кроме того, такое состояние даже может увеличить риск развития определенных типов рака.

4. Помогает бороться с диабетом

Цинк необходим для поддержания баланса множества гормонов, включая инсулин - основной гормон, участвующий в регулировании уровня сахара в крови, и выступающий в роли натурального средства для лечения диабета. Цинк положительно влияет на уровень сахара в крови, поскольку связывается с инсулином, в результате чего инсулин нормальным образом хранится в поджелудочной железе и высвобождается, когда глюкоза поступает в кровоток. Это также способствует правильному использованию пищеварительных ферментов, которые необходимы для связывания инсулина с клетками таким образом, чтобы глюкоза использовалась как источник энергии, а не запасалась организмом в виде жира.

5. Поддерживает здоровье сердца и кровеносных сосудов

Цинк необходим для поддержания здоровья клеток сердечно-сосудистой системы, а также снижения воспаления и окислительного стресса. Эндотелий - тонкий слой клеток, выстилающий кровеносные сосуды - частично зависит от достаточного уровня цинка. Цинк способствует здоровому кровообращению, действует как натуральное средство от повышенного артериального давления и холестерина. Кроме того, он препятствует закупорке и повреждению артерий.

6. Предотвращает диарею

Дефицит цинка связан с хроническими проблемами с пищеварением и острыми кишечными инфекциями. По этой причине добавки цинка являются эффективным средством для профилактики и лечения острой диареи.

7. Повышает репродуктивную функцию

Исследования показывают, что цинк играет важную роль в поддержании репродуктивной функции, особенно в регулировании концентрации тестостерона в сыворотке у мужчин. Ограничение и дефицит цинка у здоровых молодых людей связаны со значительным снижением концентрации тестостерона в сыворотке, что может негативно отразиться на репродуктивной способности и привести к снижению либидо. В ходе исследования, проводимого кафедрой терапии университета Уэйна, испытуемые получали добавки цинка после 20 недель ограничения приема данного вещества. В результате ученые отметили повышение концентрации тестостерона в сыворотке у большей части мужчин, принимавших участие в исследовании.

Цинк также влияет на репродуктивную способность у женщин, поскольку достаточный уровень этого элемента необходим для нормального роста яйцеклеток.

8. Способствует усвоению питательных веществ и пищеварению

Цинк влияет на синтез белка и необходим организму для того, чтобы эффективно использовать аминокислоты, содержащиеся в продуктах питания. Кроме того, он участвует в процессе расщепления углеводов, являющихся одним из основных источников энергии. По этой причине дефицит цинка может привести к низкому уровню энергии и адреналиновой или хронической усталости. В то же время потребление необходимого количества цинка способствует достаточному уровню энергии и здоровью обмена веществ.

9. Поддерживает здоровье печени

Было выявлено, что прием добавок цинка приводит к снижению частоты случаев инфекций и связан с более низким уровнем поражений печени. Цинк способствует очищению печени для снижения воспаления; уменьшает повреждения, вызванные свободными радикалами; помогает усвоению питательных веществ и способствует надлежащему избавлению от отходов жизнедеятельности.

10. Способствует мышечному росту и восстановлению

Цинк играет решающую роль в клеточном делении и росте, поэтому прием данной добавки положительно сказывается на восстановлении и росте мышц, позволяя организму поддерживать силу в мышечной и скелетной системах. Также цинк способствует выработке тестостерона, гормона роста и инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1), которые необходимы для роста мышечной массы и здорового обмена веществ.

Цинк полезен для мышечной массы, поскольку повышает количество тестостерона, который организм способен произвести после тренировки - особенно после силовых и высокоинтенсивных интервальных тренировок. Это обусловлено тем, что цинк повышает скорость превращения андростендиона в тестостерон.

Негативные последствия приема добавок цинка

Прием большого количества цинка в течение длительного периода времени может помешать поглощению организмом других важных минеров, например, меди. В результате это может привести к подавлению иммунной системы и нарушению формирования клеток крови.

Чаще всего при приеме умеренно высоких доз цинка возникают только кратковременные и незначительные симптомы. Некоторые люди, использующие цинк в форме спрея для носа или геля, отмечают изменения в способности чувствовать запах и вкус продуктов, что также может отразиться на аппетите. Помимо этого, цинк может вызывать тошноту, несварение желудка, диарею, колики в животе и рвоту. Как правило, такие побочные эффекты возникают в течение 3-10 часов с момента приема добавки. К счастью, после прекращения приема цинка все симптомы проходят достаточно быстро.

Изучить отзывы, а также купить цинк, можно в магазине iHerb.

  • Этот абзац содержит рекламную ссылку. Вы получите от нас скидку при оформлении первого заказа, а магазин выплатит нам небольшой процент от прибыли с вашей покупки. Это позволяет вам сэкономить, а нам поддерживать работу сайта и редакции. Спасибо!

russiaherb.com

Цинк, для чего нужен организму, симптомы нехватки цинка

Цинк необходим для здорового функционирования всех клеток нашего тела. Недостаточное потребление цинка во всем мире грозит вылиться в настоящий кризис здравоохранения. Некоторые эксперты полагают, что если мы будем продолжать истощать содержание цинка в почве и откажемся от животного белка, станет необходимым крупномасштабное использование добавок цинка или обогащение продуктов питания.

У вас плохо заживают раны? У вас снижена острота зрения? Вы испытываете депрессивные состояния? У вас имеются кожные экземы? Или у вас выпадают волосы, ломаются ногти? Такими симптомами может выражаться нехватка цинка в организме.

Для чего нужен цинк
Последствия дефицита
Справка для врачей
Предостережения

Для чего нужен цинк

Подобно витамину С, цинк полностью прекращает вирусную инфекцию, если вы захватите ее достаточно рано. У людей, пораженных СПИДом, почти неизменно наблюдается недостаток цинка, который вносит существенный вклад в продолжающийся упадок уже поврежденной иммунной системы. Восстановление снабжения организма цинком в дозах порядка 100 мг в день оказалось одной из наиболее важных стратегий стабилизации иммунной функции и снижения осложнений этого заболевания.

Злокачественные опухоли легче развиваются на фоне пониженного уровня цинка. У людей, пораженных этой болезнью, резко возрастает выброс минерала из организма, что, по мнению чешских исследователей, подразумевает, что организм мобилизует свои резервы цинка на ранних воспалительных стадиях развития рака. Добавки цинка стимулируют выработку белых кровяных клеток – одного из противоопухолевых компонентов иммунной системы – и поддерживают общую активность нейтрофилов, Т-лимфоцитов и наших естественных противоопухолевых клеток (натуральных киллеров).

Кроме того, цинк необходим для выработки тимулина – главного гормона вилочковой железы.

Не исключено, что в конечном счете наиболее ценным лечебным свойством цинка является его способность уравновешивать сахар в крови.

Минерал помогает поджелудочной железе вырабатывать инсулин и, возможно, защищает участки связывания на клеточных мембранах, ответственные за поступление гормона в клетки. У больных диабетом цинк также помогает снижению высокого уровня холестерина.

Симптомы почти всех кожных заболеваний ослабевают или исчезают при увеличении запасов цинка в организме. В дозах 100 мг или больше он особенно эффективен при лечении угревой сыпи, которую некоторые исследователи считают заболеванием, обусловленным нехваткой цинка и одной из незаменимых жирных кислот. Действие добавок проявляется не сразу – могут пройти недели и месяцы, прежде чем вы заметите его результаты на своей коже.

Цинк способствует синтезу белка. Именно поэтому абсолютно необходимо принимать пищевые добавки, содержащие цинк, перед любой хирургической операцией, а также после нее.

Согласно данным исследований, местное применение средств из окиси цинка улучшает заживление язв на ногах на 83%. У людей, страдающих такими язвами, концентрация цинка в организме, как правило, ниже нормы.

Цинковая жидкость также является эффективным средством для местного лечения язвочек во рту (стоматита).

Дурные привычки, питания заранее предрасполагают подростков к дефициту многих минералов, а недостаточные резервы цинка в организме непосредственно связаны как с анорексией (патологическое отвращение к пище), так и с булимией (патологическое переедание).

Использование добавок в значительной степени помогает им восстановить здоровый вес тела.

В одном контролируемом исследовании шестнадцать молодых женщин, страдавших анорексией, получали добавки цинка, в результате чего вес их тела увеличился в два раза больше, чем у испытуемых контрольной группы, получавших плацебо.

Для сохранения зрения и защиты нежных тканей наших глаз необходимы антиоксиданты. Однако они не действуют в одиночку. Цинк может замедлять прогрессивное разрушение сетчатки, вызывающее вырождение желтого пятна, являющегося одной из распространённых причин слепоты. Прием добавок в дозах от 100 до 200 мг может замедлять прогрессивное разрушение сетчатки, вызывающее это состояние. Кроме того, цинк помогает при лечении и предотвращении катаракт.

Последствия дефицита

Обеспечение оптимальной потребности организма в этом минерале позволило диетологической медицине добиться революционных успехов в сдерживании широкого спектра последствий его недостаточности – перечень этих недугов включает в себя:

  • шизофрению и другие психические расстройства;
  • диабет;
  • аденому простаты;
  • катаракты;
  • болезни сердца;
  • повреждение мозга и нервной системы;
  • нарушения функций иммунной системы;
  • плохое пищеварение, язвы, пищевые аллергии;
  • накопление токсичных металлов;
  • плохое заживление ран;
  • остеопороз;
  • кожные болезни;
  • усталость;
  • потерю аппетита, расстройства питания;
  • нарушения слуха;
  • и множество симптомов дисбаланса сахара в крови.

Наша земля становится все беднее цинком, а высокоуглеводная диета оставляет нам и того меньше. Добавки кальция и богатый кальцием рацион способны снижать усвоение цинка почти на 50%. Цинк быстро выводится из организма при стрессе (физическом, эмоциональном или химическом), а также под действием ядовитых металлов, пестицидов и других загрязнений окружающей среды.

Старение неизбежно ставит нас в невыгодное положение, поскольку в желудке не выделяется достаточного количества кислоты, необходимой для поглощения этого минерала. Исходя из распространенности нехватки цинка среди больных стариков, использование добавок, вероятно, следует считать обязательным для всех людей старшего возраста.

С недостатком цинка может быть связан целый спектр неврологических и нервно-психических расстройств:

  • эпилепсия,
  • шизофрения,
  • рассеянный склероз,
  • болезнь Хантингтона,
  • дизлексия,
  • острый психоз,
  • слабоумие,
  • патологическое отвращение к еде,
  • нарушение внимания и депрессия.

Добавки цинка могут помогать предупреждению болезни Альцгеймера. В организме людей, пораженных этой болезнью, почти невозможно обнаружить цинк-зависимый гормон вилочковой железы – тимулин, а это подразумевает, что нехватка цинка может играть определенную роль в возникновении патологического процесса.

Доброкачественное увеличение предстательной железы (аденома простаты), в настоящее время достигшее почти эпидемических масштабов среди мужчин старше пятидесяти лет, неразрывно связано с неадекватным потреблением цинка в течение всей предшествующей жизни.

Частые позывы к мочеиспусканию и другие симптомы аденомы простаты весьма надежно снижаются при использовании добавок цинка, особенно в сочетании с экстрактом пальмы сереноа (карликовой пальмы), незаменимыми жирными кислотами и несколькими аминокислотами, в число которых входят глицин, аланин и глутаминовая кислота.

Недостаток цинка также может ухудшать образование спермы и выработку тестостерона, тогда как при лечении группы мужчин старше шестидесяти лет пищевыми добавками, содержащими цинк, уровень тестостерона в сыворотке их крови возрастал буквально вдвое.

Дефицит цинка может вести к множеству осложнений беременности, включая:

  • выкидыш,
  • токсикоз,
  • задержку роста плода,
  • затрудненные роды.

Даже умеренная ежедневная доза в 22 мг, испытывавшаяся в одном исследовании, позволяла женщинам рожать значительно более крупных младенцев. Дозы цинка порядка 10-60 мг в день совершенно безопасно принимать во время беременности.

Содержание цинка в организме, как правило, понижено у женщин, испытывающих предменструальный синдром. Не исключено, что нехватка минерала приводит к снижению выработки прогестерона, что, в свою очередь, может вызывать тягу к сладкому и соленому.

Не исключено, что недостаток цинка вносит определенный вклад в одну из наиболее распространенных причин слепоты – вырождение желтого пятна. Прием добавок в дозах от 100 до 200 мг может замедлять прогрессивное разрушение сетчатки, вызывающее это состояние.

Сорок процентов людей, страдающих болезнью Крона, испытывают дефицит цинка, и восполнение запасов этого минерала в организме имеет решающее значение для преодоления этого распространенного расстройства пищеварения. В развивающихся странах включение в рацион детей, испытывающим недостаточность этого минерала, пищевых добавок, содержащих цинк, позволяют сократить число случаев дизентерии и поноса.

У тех, кого поражает ревматоидный артрит (воспалительное заболевание суставов), запасы цинка в организме, как правило, сильно истощены.

При снижении содержания цинка в организме по сравнению с оптимальным уровнем мы становимся более уязвимыми к токсическому действию загрязнений окружающей среды.

В одном исследовании двухсот случайно выбранных людей с химической гиперчувствительностью у 54% из них были отмечены низкие уровни цинка.

Справка для врачей

(Источник: Методические рекомендации, [9] )

Микроэлемент цинк входит в структуру активного центра нескольких сотен металлоферментов.

Он необходим для функционирования ДНК- и РНК-полимераз, контролирующих процессы передачи наследственной информации и биосинтез белков, а тем самым и репаративные процессы в организме; а также фермента ключевой реакции биосинтеза гема, который входит в структуру гемоглобина, цитохромов дыхательных цепей митохондрий, цитохрома Р-450, каталазы и миелопероксидазы. Цинк входит в структуру ключевого антиоксидантного фермента – (Zn, Cu)-cyпероксиддисмутазы и индуцирует биосинтез защитных белков клетки – металлотионеинов, в силу чего цинк является антиоксидантом репаративного действия.

Цинк играет важную роль в реализации гормональных функций в организме. Он непосредственно влияет на продукцию и функционирование инсулина, а тем самым на весь спектр инсулинзависимых процессов.

У мужчин цинк участвует в синтезе тестостерона и функционировании половых желез, в силу чего прослеживается обратная связь между уровнем цинка в организме и потенцией. Являясь ингибитором 5-альфа-редуктазы, цинк регулирует уровень метаболита тестостерона – дигидротестостерона, избыток которого обусловливает гиперплазию простаты.

Цинк является необходимым фактором и для женского организма, так как входит в структуру рецепторов для эстрогенов, регулируя таким образом все эстрогензависимые процессы.

Цинк жизненно важен для функционирования тимуса и нормального состояния иммунной системы организма. Являясь, к тому же, компонентом ретинолпереносящего белка, цинк вместе с витамином А (и витамином С) препятствует возникновению иммунодефицитов, стимулируя синтез антител и оказывая противовирусное действие.

Цинк обладает рано- и язвозаживляющим действием, участвует в процессах вкусового восприятия и обоняния, необходим для функционирования центральной нервной системы, в т.ч. для процессов запоминания. 

Предостережения

Если вы принимаете противовоспалительные средства или антигистаминные препараты, снижающие выделение кислоты в желудке, то вам требуется цинк для помощи в заживлении язв, которые могут образоваться в результате этого лечения. Если вы принимаете препараты для снижения кислотности, то подвергаетесь опасности нехватки цинка, поскольку его поглощение зависит от желудочной соляной кислоты.

Принимать цинк вполне безопасно, хотя следует иметь в виду несколько предупреждений.

Цинк соперничает за усвоение с другими минералами, особенно медью, марганцем и железом. Прием более 200 мг в день может способствовать недостаточности этих других минералов или даже связанным с ней разновидностям анемии. Одно недавнее исследование предполагает, что чрезмерное потребление цинка, возможно, ведет к набору веса.

 

besthelp.ru

Применение цинка

Области применения цинка в процентном отношении:

  • Цинкование — 45-60 %
  • В медицине (оксид цинка как антисептик) — 10 %
  • Производство сплавов — 10 %
  • Производство резиновых шин — 10 %
  • Масляные краски — 10 %

Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов) из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так называемой «серебристой пены»), обрабатываемых затем обычными методами аффинажа.

Применение цинка в металлургии

Этот металл по-прежнему остается основой промышленности. По выплавке чугуна и стали и сейчас судят о мощи государства. А чугун и сталь подвержены коррозии, и, несмотря на значительные успехи, достигнутые человечеством в борьбе с «рыжим врагом», коррозия ежегодно губит десятки миллионов тонн металла.

Нанесение на поверхность стали и чугуна тонких пленок коррозионно-стойких металлов – важнейшее средство защиты от коррозии. А на первом месте среди всех металлопокрытий – и по важности, и по масштабам – стоят покрытия цинковые. На защиту стали идет 40% мирового производства цинка!

Оцинкованные ведра, оцинкованная жесть на крышах домов – вещи настолько привычные, настолько будничные, что мы, как правило, не задумываемся, а почему, собственно, они оцинкованные, а не хромированные или никелированные? Если же такой вопрос возникает, то «железная логика» мигом выдает однозначный ответ: потому что цинк дешевле хрома и никеля. Но дело не в одной дешевизне.

Цинковое покрытие часто оказывается более надежным, нежели остальные, потому что цинк не просто механически защищает железо от внешних воздействий, он его химически защищает.

Кобальт, никель, кадмий, олово и другие металлы, применяемые для защиты железа от коррозии, в ряду активности металлов стоят после железа. Это значит, что они химически более стойки, чем железо. Цинк же и хром, наоборот, активнее железа. Хром в ряду активности стоит почти рядом с железом (между ними только галлий), а цинк – перед хромом.

Процессы атмосферной коррозии имеют электрохимическую природу и объясняются с электрохимических позиций. Но в принципе механизм защиты железа цинком состоит в том, что цинк – металл более активный – прежде, чем железо, реагирует с агрессивными компонентами атмосферы. Получается, словно металлы соблюдают правило солдатской дружбы: сам погибай, а товарища выручай... Конечно, металлы не солдаты, тем не менее, цинк выручает железо, погибая.

Вот как это происходит.

В присутствии влаги между железом и цинком образуется микрогальванопара, в которой цинк – анод. Именно он и будет разрушаться при возникшем электрохимическом процессе, сохраняя в неприкосновенности основной металл. Даже если покрытие нарушено – появилась, допустим, царапина, – эти особенности цинковой защиты и ее надежность остаются неизменными. Ведь и в такой ситуации действует микрогальванопара, в которой цинк принесен в жертву, и, кроме того, обычно в процессе нанесения покрытия железо и цинк реагируют между собой. И чаще всего царапина оголяет не само железо, а интерметаллическое соединение железа с цинком, довольно устойчивое к действию влаги.

Существен и состав продукта, образующегося при «самопожертвований» элемента №30. Активный цинк реагирует с влагой воздуха и одновременно с содержащимся в нем углекислым газом. Образуется защитная пленка состава 2ZnCO3 · Zn(OH)2, имеющая достаточную химическую стойкость, чтобы защитить от реакций и железо, и сам цинк. Но если цинк коррелирует в среде, лишенной углекислоты, скажем, в умягченной воде парового котла, то пленка нужного состава образоваться не может, и в этом случае цинковое покрытие разрушается намного быстрее.

Как же наносят цинк на железо? Способов несколько. Поскольку цинк образует сплавы с железом, быстро растворяя его даже при невысоких температурах, можно наносить распыленный цинк на подготовленную стальную поверхность из специального пистолета. Можно оцинковывать сталь (это самый старый способ), просто окуная ее в расплавленный цинк. Кстати, плавится он при сравнительно низкой температуре (419,5°C). Есть, конечно, электролитические способы цинкования. Есть, наконец, метод шерардизации (по имени изобретателя) применяемый для покрытия небольших деталей сложной конфигурации, когда особенно важно сохранить неизменными размеры.

В герметически закрытом барабане детали, пересыпанные цинковой пылью, выдерживают в течение нескольких часов при 350...375°C. В этих условиях атомы цинка достаточно быстро диффундируют в основной материал; образуется железоцинковый сплав, слой которого не «уложен» поверх детали, а «внедрен» в нее.

Приготовление латуни с помощью цинка

Приготовление латуни восстановлением особого камня – кадмея углем в присутствии меди описано у Гомера, Аристотеля, Плиния Старшего. В частности, Аристотель писал о добываемой в Индии меди, которая «отличается от золота только вкусом».

Действительно, в довольно многочисленной группе сплавов, носящих общее название латуней, есть один (Л-96, или томпак), по цвету почти неотличимый от золота. Между прочим, томпак содержит меньше цинка, чем большинство латуней: цифра за индексом Л означает процентное содержание меди. Значит, на долю цинка в этом сплаве приходится не больше 4%.

Можно предполагать, что металл из кадмеи и в древности добавляли в медь не только затем, чтобы осветлить ее. Меняя соотношение цинка и меди, можно получить многочисленные сплавы с различными свойствами. Не случайно латуни поделены на две большие группы – альфа и бета-латуни. В первых цинка не больше 33%.

С увеличением содержания цинка пластичность латуни растет, но только до определенного предела: латунь с 33 и более процентами цинка при деформировании в холодном состоянии растрескивается; 33%Zn – рубеж роста пластичности, за которым латунь становится хрупкой.

Впрочем, могло случиться, что за основу классификации латуней взяли бы другой «порог» – все классификации условны, ведь и прочность латуней растет по мере увеличения в них содержания цинка, но тоже до определенного предела. Здесь предел иной – 47...50% Zn. Прочность латуни, содержащей 45% Zn, в несколько раз больше, чем сплава, отлитого из равных количеств цинка и меди.

Широчайший диапазон свойств латуней объясняется прежде всего хорошей совместимостью меди и цинка: они образуют серию твердых растворов с различной кристаллической структурой. Так же разнообразно и применение сплавов этой группы. Из латуней делают конденсаторные трубки и патронные гильзы, радиаторы и различную арматуру, множество других полезных вещей – всего не перечислить.

И что здесь особенно важно. Введенный в разумных пределах цинк всегда улучшает механические свойства меди (ее прочность, пластичность, коррозионную стойкость). И всегда при этом он удешевляет сплав – ведь цинк намного дешевле меди. Легирование делает сплав более дешевым – такое встретишь не часто.

Цинк входит и в состав другого древнего сплава на медной основе. Речь идет о бронзе. Это раньше делили четко: медь плюс олово – бронза, медь плюс цинк – латунь. Теперь «грани стерлись». Сплав ОЦС-3-12-5 считается бронзой, но цинка в нем в четыре раза больше, чем олова. Бронза для отливки бюстов и статуй содержит (марка БХ-1) от 4 до 7% олова и от 5 до 8% цинка, т.е. называть ее латунью оснований больше – на 1%. А ее по-прежнему называют бронзой, да еще художественной...

До сих пор мы рассказывали только о защите цинком и о легировании цинком. Но есть и сплавы на основе элемента №30. Хорошие литейные свойства и низкие температуры плавления позволяют отливать из таких сплавов сложные тонкостенные детали. Даже резьбу под болты и гайки можно получать непосредственно при отливке, если имеешь дело со сплавами на основе цинка.

Растущий дефицит свинца и олова заставил металлургов искать рецептуры новых типографских и антифрикционных сплавов. Доступный, довольно мягкий и относительно легкоплавкий цинк, естественно, привлек внимание в первую очередь. Почти 30 лет поисковых и исследовательских работ предшествовали появлению антифрикционных сплавов на цинковой основе. При небольших нагрузках они заметно уступают и баббитам и бронзам, но в подшипниках большегрузных автомобилей и железнодорожных вагонов, угледробилок и землечерпалок они стали вытеснять традиционные сплавы. И дело здесь не только в относительной дешевизне сплавов на основе цинка. Эти материалы прекрасно выдерживают большие нагрузки при больших скоростях в условиях, когда баббиты начинают выкрашиваться...

Цинковые сплавы появились и в полиграфии. Так, наряду с сурьмяно-оловянно-свинцовым сплавом – гартом для отливки шрифтов используют и так называемый сплав №3, в котором содержится до 3% алюминия, 1,2...1,6% магния, остальное цинк.

Применение цинка в аккумуляторах

Поскольку цинк в ряду напряжений является самым электроположительным металлом, устойчивым в водных растворах (магний все-таки медленно, но реагирует с водой), на основе цинка создано большое число разнообразных химических источников тока. Это серебряно-цинковые аккумуляторы, «сухие» элементы Лекланше, ртутно-цинковые и воздушно-цинковые элементы.

Например: марганцево-цинковый элемент, серебряно-цинковый аккумулятор (ЭДС 1,85 В, 150 Вт·ч/кг, 650 Вт·ч/дм³, малое сопротивление и колоссальные разрядные токи), ртутно-цинковый элемент (ЭДС 1,35 В, 135 Вт·ч/кг, 550—650 Вт·ч/дм³), диоксисульфатно-ртутный элемент, йодатно-цинковый элемент, медно-окисный гальванический элемент (ЭДС 0,7—1,6 Вольт, 84—127 Вт·ч/кг, 410—570 Вт·ч/дм³), хром-цинковый элемент, цинк-хлоросеребряный элемент, никель-цинковый аккумулятор (ЭДС 1,82 Вольт, 95—118 Вт·ч/кг, 230—295 Вт·ч/дм³), свинцово-цинковый элемент, цинк-хлорный аккумулятор, цинк-бромный аккумулятор и др). Очень важна роль цинка в цинк-воздушных аккумуляторах, в последние годы интенсивно разрабатываются на основе системы цинк-воздух — аккумуляторы для компьютеров (ноутбуки) и в этой области достигнут значительный успех (большие, чем у литиевых батарей, ёмкость и ресурс, меньшая в 3 раза стоимость), так же эта система очень перспективна для пуска двигателей (свинцовый аккумулятор — 55 Вт·ч/кг, цинк-воздух — 220—300 Вт·ч/кг) и для электромобилей (пробег до 900 км). Входит в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления. Цинк — важный компонент латуни. Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски — цинковых белил.

Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при производстве фибры.

Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые полупроводники.

Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например, в углекислотных лазерах.

В пиротехнике цинковую пыль применяют, чтобы получить голубое пламя. Цинковая пыль используется в производстве редких и благородных металлов. В частности, таким цинком вытесняют золото и серебро из цианистых растворов. Как ни парадоксально, но и при получении самого цинка (и кадмия) гидрометаллургическим способом применяется цинковая пыль – для очистки раствора сульфата цинка от меди и кадмия. Но это еще не все. Вы никогда не задумывались, почему металлические мосты, пролеты заводских цехов и другие крупногабаритные изделия из металла чаще всего окрашивают в серый цвет?

Главная составная часть применяемой во всех этих случаях краски – все та же цинковая пыль. Смешанная с окисью цинка и льняным маслом, она превращается в краску, которая отлично предохраняет от коррозии. Эта краска к тому же дешева, эластична, хорошо прилипает к поверхности металла и не отслаивается при температурных перепадах.

www.protown.ru

Цинк и его сплавы — производство, свойства, виды и применение

Цинк — хрупкий голубовато-белый металл. В природе без примесей не встречается. В 1738 году Уильям Чемпион добыл чистые пары цинка с помощью конденсации. В периодической системе Менделеева находится под номером 30 и обозначается символом Zn.


Свойства цинка


Химические свойства цинка

Цинк — активный металл. При комнатной температуре тускнеет и покрывается слоем оксида цинка.

  • Вступает в реакцию со многими неметаллами: фосфором, серой, кислородом.
  • При повышении температуры взаимодействует с водой и сероводородом, выделяя водород.
  • При сплавлении с щелочами образует цинкаты — соли цинковой кислоты.
  • Реагирует с серной кислотой, образуя различные вещества в зависимости от концентрации кислоты.
  • При сильном нагревании вступает в реакции со многими газами: газообразным хлором, фтором, йодом.
  • Не реагирует с азотом, углеродом и водородом.

Физические свойства цинка

Цинк — твердый металл, но становится пластичным при 100–150 °C. При температуре выше 210 °С может деформироваться. Температура плавления — очень низкая для металлов. Несмотря на это, цинк имеет хорошую электропроводность.

  • Плотность — 7,133 г/см³.
  • Теплопроводность — 116 Вт/(м·К).
  • Температура плавления цинка — 419,6 °C.
  • Температура кипения — 906,2 °C.
  • Удельная теплота испарения — 114,8 кДж/моль.
  • Удельная теплота плавления — 7,28 кДж/моль.
  • Удельная магнитная восприимчивость — 0,175·10-6.
  • Предел прочности при растяжении — 200–250 Мн/м2.

Подробный химический состав цинка различных марок указан в таблице ниже.

Обозначение марок Цинк, не менее Примесь, не более
свинец кадмий железо медь олово мышьяк алюминий всего
ЦВ00 99,997 0,00001 0,002 0,00001 0,00001 0,00001 0,0005 0,00001 0,003
ЦВ0 99,995 0,003 0,002 0,002 0,001 0,001 0,0005 0,005 0,005
ЦВ 99,99 0,005* 0,002 0,003 0,001 0,001 0,0005 0,005 0,01
Ц0А 99,98 0,01 0,003 0,003 0,001 0,001 0,0005 0,005 0,02
Ц0 99,975 0,013 0,004 0,005 0,001 0,001 0,0005 0,005 0,025
Ц1 99,95 0,02 0,01 0,01 0,002 0,001 0,0005 0,005 0,05
Ц2 98,7 1,0 0,2 0,05 0,005 0,002 0,01 0,010** 1,3
Ц3 97,5 2,0 0,2 0,1 0,05 0,005 0,01 - 2,5
* В цинке, применяемом для производства сплава марки ЦАМ4-1о, массовая доля свинца должна быть не более 0,004%. ** В цинке, применяемом для проката, массовая доля алюминия должна быть не более 0,005%.

Содержание примесей в цинке зависит от способа производства и качества сырья.

В России основной процент цинка получают гидрометаллургическим способом — металл восстанавливают из солей в растворах. Такой способ позволяет получить наиболее чистый металл. Но часть цинка обрабатывают при высоких температурах. Такой метод называют пирометаллургическим.

Свинец — особая примесь в цинке, так как основная его часть оседает из-за нерастворимых анодов, содержащихся в металле. Катодный цинк, помимо всех указанных примесей, состоит из хлора и фтора.


Как примеси изменяют свойства цинка

Производители ограничивают содержание кадмия, олова и свинца в литейных сплавах цинка, чтобы подавить межкристаллитную коррозию.

Олово — вредная примесь. Металл не растворяется и выделяется из расплава — способствует ломкости цинковых отливок. Кадмий напротив — растворяется в цинке и снижает его пластичность в горячем состоянии. Свинец увеличивает растворимость металла в кислотной среде.

Железо повышает твердость цинка, но снижает его прочность. Вместе с тем оно усложняет процесс заполнения форм при литье.

Медь увеличивает твердость цинка, но уменьшает его пластичность и стойкость при коррозии. Содержание меди также мешает рекристаллизации цинка.

Наиболее вредная примесь — мышьяк. Даже при небольшом ее количестве металл становится хрупким и менее пластичным.

Чтобы избежать растрескивания кромок при горячей прокатке цинка, содержание сурьмы не должна быть выше 0,01%. В горячем состоянии она увеличивает твердость цинка, лишая его хорошей пластичности.


Сплавы цинка

Сплавы на цинковой основе с добавлением меди, магния и алюминия имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей текучестью. Они легко поддаются обработке, свариванию и паянию.


Латунь

Различают латуни двухкомпонентные и многокомпонентные.

Двухкомпонентная латунь — сплав цинка с высоким содержанием меди. Существует желтая латунь с медью в количестве 67%, золотистая медь или томпак — 75%, и зеленая — 60%. Такие сплавы могут деформироваться при температуре 300 °C.

Многокомпонентные латуни, помимо 2-х основных металлов, состоят из других добавок: никеля, железа, свинца или марганца. Каждый из элементов влияет на свойства сплава.


ЦАМ

ЦАМ — семейство цинковых сплавов. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%.

Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.


Вирениум

Сплав состоит из цинка (24,5%), меди (70%), никеля (5,5%).


Производств цинка


Добыча металла

Цинк как самородный металл в природе не встречается. Добывается из полиметаллических руд, содержащих 1–4% металла в виде сульфида, а также меди, свинца, золота, серебра, висмута и кадмия. Руды обогащаются селективной флотацией и получаются цинковые концентраты (50–60% Zn).

Концентраты цинка обжигают в печах. Сульфид цинка переводится в оксид ZnO. При этом выделяется сернистый газ SO2, который используется в производстве серной кислоты.


Получение металла

Существуют два способа получения чистого цинка из оксида ZnO.

Самый древний метод — дистилляционный. Обожженный концентрированный состав подвергают термообработке, чтобы придать ему зернистость и газопроницаемость.

Затем концентрат восстанавливают коксом или углем при температуре 1200–1300 °C. В процессе образуются пары металла, которые конденсируют и разливают в изложницы. Жидкий металл отстаивают от железа и свинца при температуре 500 °C. Так достигается цинк чистотой 98,7%.

Иногда используется сложная и дорогая обработка цинка ректификацией — разделением смесей за счет обмена теплом между паром и жидкостью. Такая чистка позволяет получить металл чистотой 99,995% и извлечь кадмий.

Второй метод производства цинка — электролитический. Обожженный концентрат обрабатывается серной кислотой. Готовый сульфатный раствор очищается от примесей, после чего подвергается электролизу в свинцовых ваннах. Цинк дает осадок на алюминиевых катодах. Полученный металл удаляют с ванн и плавят в индукционных печах. После этого получается электролитный цинк чистотой 99,95%.


Литье металла

Горячий цинк — жидкий и текучий металл. Благодаря таким свойствам он легко заполняется в литейные формы.

Примеси влияют на величину натяжения поверхности цинка. Технологические свойства металла можно улучшить, добавив небольшое количество лития, магния, олова, кальция, свинца или висмута.

Чем выше температура перегрева цинка, тем лучше он заполняет формы. При литье металла в чугунные изложницы его объем уменьшается на 1,6%. Это затрудняет получение крупных и длинных цинковых отливок.


Применение цинка

Для защиты металлов от коррозии

Чистый цинк используется для защиты металлов от коррозии. Основу покрывают тонкой пленкой. Этот процесс называется металлизацией.


В автомобильной отрасли

Сплавы на цинковой основе используют для оформления декора автомобильного салона, в производстве ручек дверей, замков, зеркал и корпусов стеклоочистителей.

В автомобильные покрышки добавляют окись цинка, которая повышает качество резины.

В батарейках, аккумуляторах и других химических источниках тока цинк используется как материал для отрицательного электрода. В производстве электромобилей применяются цинк-воздушные аккумуляторы, которые обладают высокой удельной энергоемкостью.


В производстве ювелирных украшений

Ювелиры добавляют цинк в сплавы на основе золота. В итоге они легко поддаются ковке и становятся пластичными — прочно соединяют мелкие детали изделия между собой.

Металл также осветляет ювелирные изделия, поэтому его часто используют в изготовлении белого золота.


В медицине

Окись цинка применяется в медицине как антисептическое средство. Окись добавляют в мази и другие составы для заживления ран.

Благодаря своим свойствам, цинк широко применяется в различных областях промышленности. Металл пользуется спросом из-за относительно низкой цены и хороших физических свойств.

ferrolabs.ru

Цинк. Области применения | Снабжение365

Чистым металлическим цинком восстанавливают благородные металлы, также его используют для извлечения серебра, золота из черного свинца.

Применяется для оцинковки поверхностей или для металлизации металлоконструкций.

Цинк может использоваться как материал для отрицательного электрода в батарейках и аккумуляторах (в том числе в цинк-воздушных аккумуляторах).

Цинк находится в составе твердых припоев, где надо снизить их температуру плавления.

Окись цинка нашла свое применение в медицине как противовоспалительное и антисептическое средство.

Цинк является важным компонентом латуни.

Сплав цинка, алюминия и магния широко используется в машиностроении для точного литья, а также из него отливают различную техническую фурнитуру и изделия, требующие точного литья и прочности.

Сульфид цинка используется для изготовления люминофоров для применения в электронной промышленности.

Селенид цинка нашел свое применение в изготовлении оптических стекол, например, для углекислотных лазеров.

Цинк применяют для производства резиновых шин, масляных красок.

Цинк играет важную биологическую роль.

Он просто необходим для мужского здоровья, для метаболизма, для синтеза разных гормонов в организме (инсулин, тестостерон, гормон роста).

Также содержится в продуктах питания. В частности, потребление цельнозерновых продуктов ежедневно полностью обеспечивает организм цинком.

Необходимо обратить внимание, что недостаток цинка приводит к расстройствам здоровья. У человека начинает проявляться раздражительность, утомляемость и снижается острота памяти и внимания, может возникнуть анемия.

Внимание!!!

Цинк может отравлять организм человека, что  приводит к бесплодию, малокровию и задержкам роста.

Симптомы отравления  парами оксида цинка: сладковатый привкус во рту, потеря аппетита, жажда, усталость, боль в груди, кашель, сонливость.

snab365.ru

Цинк - Применение

Химия - Цинк - Применение

01 марта 2011

Оглавление:
1. Цинк
2. История
3. Получение
4. Физические свойства
5. Применение
6. Биологическая роль
7. Токсичность

Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием. Кроме того, цинк используется для извлечения серебра, золота из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом, обрабатываемых затем обычными методами аффинажа.

Применяется для защиты стали от коррозии.

Цинк используется в качестве материала для отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках и аккумуляторах, например: марганцево-цинковый элемент, серебряно-цинковый аккумулятор, ртутно-цинковый элемент, диоксисульфатно-ртутный элемент, йодатно-цинковый элемент, медно-окисный гальванический элемент, хром-цинковый элемент, цинк-хлоросеребряный элемент, никель-цинковый аккумулятор, свинцово-цинковый элемент, цинк-хлорный аккумулятор, цинк-бромный аккумулятор и др.

Очень важна роль цинка в цинк-воздушных аккумуляторах, которые отличаются весьма высокой удельной энергоёмкостью. Они перспективны для пуска двигателей и для электромобилей.

Цинк вводится в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления.

Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски — цинковых белил.

Цинк — важный компонент латуни. Сплавы цинка с алюминием и магнием благодаря сравнительно высоким механическим и очень высоким литейным качествам очень широко используются в машиностроении для точного литья. В частности, в оружейном деле из сплава ZAMAK иногда отливают затворы пистолетов, особенно рассчитанных на использование слабых или травматических патронов. Также из цинковых сплавов отливают всевозможную техническую фурнитуру, вроде автомобильных ручек, корпусы карбюраторов, масштабные модели и всевозможные миниатюры, а также любые другие изделия, требующие точного литья при приемлемой прочности.

Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при производстве фибры.

Сульфид цинка используется для синтеза люминофоров временного действия и разного рода люминесцентов на базе смеси ZnS и CdS. Люминофоры на базе сульфидов цинка и кадмия, также применяются в электронной промышленности для изготовления светящихся гибких панелей и экранов в качестве электролюминофоров и составов с коротким временем высвечивания.

Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые полупроводники.

Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например, в углекислотных лазерах.

На разные применения цинка приходится:

  • цинкование — 45-60 %
  • медицина — 10 %
  • производство сплавов — 10 %
  • производство резиновых шин — 10 %
  • масляные краски — 10 %

Мировое производство

Производство цинка в мире за 2009 год составило 11,277 млн т, что на 3,2 % меньше чем в 2008 г.

Список стран по производству цинка в 2006 году:

Список стран по производству цинка
МестоСтранаПроизводительность
Весь мир10,000,000
1 Китай2,600,000
2 Австралия1,380,000
3 Перу1,201,794
4 США727,000
5 Канада710,000
6 Мексика480,000
7Ирландия425,700
8 Индия420,800
9 Казахстан400,000
10 Швеция192,400
11 Россия190,000
12 Бразилия176,000
13 Боливия175,000
14 Польша135,600
15 Иран130,000
16 Марокко73,000
17 Намибия68,000
18 Северная Корея67,000
19 Турция50,000
20 Вьетнам48,000
21 Таиланд45,000
22 Гондурас37,646
23 Финляндия35,700
24 ЮАР34,444
25 Чили31,725
26 Аргентина30,300
27 Болгария17,300
28 Румыния9,600
29 Япония7,169
30 Алжир5,000
31 Саудовская Аравия1,500
32 Грузия400
33 Босния и Герцеговина300
34 Мьянма100

Просмотров: 9099

4108.ru

Добыча цинка, применение. Физические, химические свойства металла

При стандартных условиях цинк представляет собой хрупкий металл. Имеет бело-голубоватый цвет.

История металла

Длительное время цинк не удавалось получить в чистом виде. Впервые это было сделано в 1738 году. Автором открытия стал Уильям Чемпион. Тогда же металлург запатентовал его дистилляционный вариант получения.

Спустя 5 лет в 1743 году тем же металлургом был открыт первый завод. В 1746 году химик А.С. Маргграф разработал схожий вариант получения чистого цинка. В 1805 году в английском Шеффилде была запатентована прокатка в качестве метода обработки металла. Она производилась при 1500С.

В России цинк был произведен на металлургическом заводе «Алагир». Событие датируется началом 1905 года. Электролитический метод получения металла стал применяться в 1915 году на американских и канадских заводах.

Откуда возникло название «цинк»?

Слово «цинк» стало фигурировать в различных источниках с первой половины XVI века. Название «zincum», а также «zinken» упоминается в трудах швейцарского алхимика Парацельса. В немецком языке термин «zinke» означает «зубец». Кристаллиты металла внешне напоминают иглы.

Цинк в природе

Существует порядка 66 видов цинка. Сфалерит встречается чаще прочих. Его также именуют цинковой обманкой. Металл в большей степени присутствует в изверженных породах.

Молярная масса цинка составляет 65,38 г/моль. Отмечается миграция элемента как в подземных, так и поверхностных водах. Хорошим осадителем для цинка выступает сероводород. Металл является важным компонентом живых организмов.

Крупнейшие мировые цинковые месторождения

Добыча цинка в связи с обширными месторождениями металла развита в Китае, Австралии, Перу, США. Значительные месторождения также имеются в Казахстане. Крупными игроками на бирже цинка выступают Индия, Канада, Мексика.

Специфика получения металла

Гидрометаллургический метод служит базовым вариантом получения металла. Сначала концентраты обжигаются. В дальнейшем происходит их обработка серной кислотой. В итоге получается сульфатный раствор. Производится его очистка от примесей. Затем проводится электролиз в специальных свинцовых ваннах.

В результате электролиза происходит осаждение цинка на катодах из алюминия. Чистый металл каждый день удаляют с них, после чего он плавится в индукционных печах.

Интересный факт! В самородном виде цинк в природе нигде не наблюдается.

Физические признаки

Свойства металла цинка включают в себя следующие характеристики:

  • средняя пластичность;
  • бело-серебристый цвет;
  • хрупкость.

Физические свойства цинка таковы, что его пластичность при температуре 1000С становится высокой. Хрупкость элемента увеличивается при наличии даже небольшого количества примесей.

Химические признаки

Отмечаются следующие свойства цинка:

  • образование амфотерных соединений;
  • активное реагирование с растворами кислот и щелочными средами;
  • отсутствие непосредственного реагирования с водородом, а также углеродом;
  • образование ионами металла аквакомплексов в водных растворах.

Характерны также химические свойства цинка в виде показателя электроотрицательности, равной 1,65. Электродный потенциал у металла составляет -0,76 В.

Применение

Металл используется следующим образом:

  • для защиты стали от процесса коррозии;
  • в качестве компонента цинк-воздушных аккумуляторов;
  • в полиграфии;
  • в качестве компонента твердых припоев для уменьшения их температуры плавления;
  • для изготовления краски;
  • в качестве антисептика и средства против воспаления;
  • при изготовлении латуни;
  • при производстве люминофоров;
  • для производства оптических стекол.

Производство в мире, запасы и способы добычи

В мире производится порядка 10 миллионов тонн. Химический элемент цинк преимущественно добывается в Китае. На эту страну приходится 29% или 3,5 миллиона тонн. В тройку лидеров по запасам цинка входят Перу и Австралия. В топ-5 списка также входят Индия и США.

В России запасы цинка составляют 190 тысяч тонн. Это 11-е место среди всех стран-лидеров по добыче цинка.

Интересный факт! Цинк занимает четвертую позицию по применению среди всех известных металлов. На первом месте идет железо, на втором — алюминий, на третьем — медь.

Элемент преимущественно добывается открытым способом. Для этого при помощи тяжелой техники формируется карьер. Сегодня это самый доступный вариант добычи металла. Гораздо реже используется закрытый тип добычи. Создание подземных карьеров считается нерентабельным мероприятием.

Значение для организма

Элемент в количестве 2 г преимущественно содержится в печени, мышцах и поджелудочной железе. Отмечается наличие цинка в составе свыше 400 ферментов.

Элемент играет следующую роль:

  • участвует в продуцировании спермы и гормонов у мужчин;
  • принимает участие в превращении витамина Е;
  • нормализует работу простаты;
  • принимает участие в синтезировании тестостерона и инсулина;
  • участвует в расщеплении алкоголя.

Цинк и его концентрация в продуктах

Продуктами-лидерами по содержании данного элемента являются устрицы, семечки тыквы и подсолнуха, кунжут, сыр, бобовые, мясо и шоколад. Отмечается присутствие металла в минеральной воде.

Интересный факт! В 100 г устриц может содержаться до 40 мг цинка. Это самый богатый данным микроэлементом продукт питания. На втором месте по его содержанию идут тыквенные семечки (10 мг).

Нехватка цинка в организме и ее проявления

С учетом характеристики цинка недостаток данного элемента может провоцировать у человека:

  • утомление;
  • нарушение памяти;
  • раздражительность;
  • депрессии;
  • ухудшение зрения;
  • снижение веса;
  • понижение уровня инсулина;
  • аллергические реакции;
  • анемию.

Токсичность металла

С учетом формулы цинка элемент может быть токсичным для человека. Опасность представляют сульфаты цинка, провоцирующие нарушение роста, малокровие и даже бесплодие. Отравление оксидом цинка провоцирует потерю аппетита, жажду и сладкий привкус во рту. В дальнейшем человек становится сонливым, начинает чувствовать боли в груди. У него возникает сухой кашель.

Динамика цен на цинк, прогноз на 2018 год

С начала года прослеживается общая отрицательная динамика цен на цинк. Если в феврале 2018 года за тонну металла давали 3577,25 долларов, то по состоянию на 18 мая Лондонская Биржа Металлов (LME) установила курс цинка, равный 3096,50 долларов.

Куда инвестировать деньги в 2018 году?

В 2016 году цинк имел статус самого доходного и подходящего для инвестиций металла. В 2017 году отметилась тенденция к снижению инвестиционной привлекательности данного элемента. При этом большинство аналитиков полагают, что цинк в 2018 останется лидером среди цветных металлов.

Deutsche Bank дает прогноз по цинку, в котором предполагается рост цены на металл на 8%. В ближайшие месяцы прогнозируется стоимость тонны металла в пределах 3120-3160 долларов.

promdevelop.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *